DE652922C - Druckgasschalter - Google Patents

Description

Bei Druckgasschaltern stellt man die den Schaltraum bildende und zur Führung des Druckgases an die Unterbrechungsstelle dienende Isolierhülle vorzugsweise aus keramischem Material her, da derartige Isolatoren bessere elektrische Eigenschaften, insbesondere höhere Isolierfestigkeit und einen größeren Oberflächenwiderstand, besitzen als die aus geschichteten Stoffen, ζ. Β. Hartpapier, bestehenden Isolierkörper. Nun haben aber die keramischen Isolierstoffe die Eigenschaft, gegen mechanische Beanspruchungen, insbesondere wenn diese stoßartig auftreten, verhältnismäßig empfindlich zu sein. Dies ist im vorliegenden Fall deswegen besonders unangenehm, weil im Augenblick der Ausschaltung das unter hohem Druck (bis zu 15 Atm.) stehende Löschgas mit großer Wucht in den vorher unter Atmosphärendruck stehenden Schaltraum einströmt, lund zwar zu einem Zeitpunkte, wo die Kontakte sich noch nicht getrennt haben, also der Schaltraum gegen die Außenluft noch vollständig abgeschlossen ist. Infolgedessen tritt durch das einströmende Druckgas eine außerordentlich starke, stoßweise Beanspruchung der Wandungen des Schaltraumes ein, die unter Umständen die aus keramischem Isolierstoff bestehenden Schaltraumwandungen zersprengt. Diese Gefahr wird noch dadurch erhöht, daß bis zur Kontakttrennung der volle statische Gasdruck auf den Innenwandungen des Schaltraumes lastet.

Es ist bereits für Druckgasschalter ein Isolierkörper vorgeschlagen worden, bei welchem eine vorzugsweise keramische Isolierhüne im Innern besondere, aus zähem Isoliermaterial bestehende und die Führung des Druckgases übernehmende Hüllen enthält. Hierdurch wird zwar die Beanspruchung durch das Druckgas von dem keramischen Isolierteil ferngehalten; jedoch können sich über die inneren, gewöhnlich aus Hartpapier bestehenden Is'olierteile Kriechwege bilden, die unter dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit zu Überschlägen führen können.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die inneren Hüllen nur im .Einschaltzustand' des Schalters gegen den keramischen Isolierkörper abgeschlossen sind und beim Ausschalten gegen die keramische Isolierhülle dann geöffnet werden, wenn die DruckgasaJustrittsöffnung aus dem Schaltraum freigegeben ist. Hierdurch wird ebenfalls der Druckstoß, der beim Einströmen des Druckgases in den geschlossenen Schaltraum auftritt, von den Wandungen des Isolierkörpers ferngehalten und die durch den statischen Gasdruck vor der Kontakttrenmung bewirkte mechanische Beanspruchung des Isolierkörpers weitgehend herabgesetzt, ohne daß auf den Vorteil, der sich durch die guten elektrischen Eigenschaften keramischer Isolatoren ergibt, verzichtet zu werden braucht, denn im Ausschaltzustand verlaufen die Kriechstrecken infolge der Öffnung der Druckgasführungs-

hüllen über die Wandungen der keramischen Isolierhülle.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. ι zeigt einen Druckgasschalter, bei' dem der feststehende düsenförmige Kontakt 2 durch einen den Schaltraum bildenden Hohlkörper 3 aus keramischem Isoliermaterial getragen wird. Eine Metallarmatur 4, welche die Führung des bewegten Kontaktes 1 und gleichzeitig die Stromzuleitung- zu diesem trägt, verbindet den Isolierkörper 3 mit einem weiteren gleichartig ausgebildeten Isolierkörper 7, der über Armaturteile 12 auf dem in der Zeichnung nicht dargestellten Luftzuführungsrohr, Druckgassamrnelraium 0. dgl. befestigt ist. Zur Entlastung der Isolierkörper 3 und 7 vom Gasdruck ist im Innern ein Rohr 11 aus geschichtetem Isolierstoff, vorzugsweise aus Hartpapier, angeordnet, durch welches die Rippen 5, die den Schleifkontakt 6 tragen, hindurchgreifen. -Mit dem bewegten Schaltstift 1 ist über Rippen 8 ein zweites Isolierrohr 9 starr verbunden, das mit dem Rohr 11 tubusartig ineinandergreift. Das Rohr 9 besitzt Schlitze 10, die gleichfalls über die Rippen 5 greifen. Die Druckgaszuführung nach der Schaltstelle erfolgt durch die Rohre 11 und 9. Das letztere überschleift an seinem oberen Ende den zylindrischen Teil der Isolierhülle 3, wobei die Länge der Überschleifung so bemessen ist, daß das Druckgas erst, wenn der Schaltstift 1 die Ausströmöffnung des Düsenkontaktes 2 freigegeben hat, mit dem keramischen Isolierstoff in Berührung gelangen kann.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

In der gezeichneten Einschaltstellung des Schalters ist der Schaltraum gegen die Druckgaszuleitung durch ein nicht gezeichnetes Ventil abgeschlossen. Zum Ausschalten wird dieses Ventil zunächst geöffnet, worauf das Druckgas in Richtung der eingezeichneten Pfeile mit großer Wucht durch das Innere der Druckgasführungshüllen 11 und 9 der Kontaktstelle zuströmt. Hierbei nehmen diese Hüllen, die aus zähem Isoliermaterial bestehen¹, den Druckstoß und Gasdruck auf, und die aus keramischem Isoliermaterial bestehenden Hohlkörper 3 und 7 sind vom Gasdruck völlig entlastet. Gleichzeitig wird der Stiftkontakt 1 nach unten gezogen und gibt die Austrittsöffnung des Düsenkontaktes 2 frei, wobei das ausströmende Druckgas den bei der Kontakttrennung entstehenden Unterbrechungslichtbogen löscht. Erst wenn der Gasdruck im Schaltraum infolge Freigabe der Düsenöffnung abgesunken ist, wird durch die Abwärtsbewegung des mit dem Schaltstift 1 gekuppelten Rohrstückes 9 dem Druckgas auch der Weg zu den keramischen Isolierhüllen 3 und 7 freigegeben. Die letzteren sind , also kernen schädlichen Druckbeanspruchun- ^: gen ausgesetzt. Bei, der weiteren Ausschalt-•■bewegung wird der' Z,ylinder9 so weit mit nach unten genommen, daß er völlig in dem Isolierzylinder 11 verschwindet. Der Kriechweg von dem Düsenkontakt 2 nach dem Stromzuführiungskontakt 6 wird also auf dem geschichteten Isoliermaterial unterbrochen, und ein evtl. auftretender Kriechstrom müßte über die innere oder äußere Oberfläche des aus keramischem Material bestenenden Isolierkörpers 3 fließen. Da die Oberflächenisolation von keramischen Isolierstoffen einen wesentlich höheren Wert besitzt als die von geschichteten Isolierstoffen, so ist bei der dargestellten Anordnung trotz Ausnutzung der guten elektrischen Eigenschaften des keramischen Isolierstoffes der Einfluß des Gasdruckes auf das mechanisch schlechtere keramische Isoliermaterial durch die besondere Anordnung der Isolierzylinder 9 und 11 aufgehoben. Statt den beweglichen Hüllenteil 9 in Richtung des Schaltstiftes, also vertikal, zu bewegen, kann man ihn auch beliebig nach jeder anderen Richtung hineinbewegen. Die Bildung eines Kriechweges auf geschichtetem Isoliermaterial in der ausgeschalteten Stellung des Schalters ist auch dann nicht möglich. In Abb. 2 ist eine ähnliche Anordnung wie in Abb. 1 dargestellt, jedoch ist hier das feststehende Isolierrohr 11 unterhalb des Stromzuführungskontaktes 6 nochmals unterbrochen, so daß auch der Kriechweg von diesem Kontakt nach Erde bzw. nach den geerdeten Armaturteilen 12 im ausgeschalteten Zustand des Schalters unterbrochen wird bzw. nur über die keramische Hülle 7 verläuft. Zu diesem Zwecke sind auf dem bewegten Schaltstift ι über Rippen 8 und 14 zwei Isolierzylinder 9 und 13 angeordnet, die mit dem Schaltstift gemeinsam bewegt werden und in der eingeschalteten Stellung des Schalters zur Druckgasführung dienen. Im Innern des unteren Stützers 7 ist außerdem ein Isolierrohr 15 vorgesehen, das von den Armaturteilen 12 getragen wird. Die Zwischenräume zwischen den Rohren 15 und 11 bzw. dem no Rohr 11 und dem zylindrischen Fortsatz des Stützers 3 sind durch die Isolierrohre 9 und 13 überbrückt, so daß, solange der Stift 1 die Öffnung nach dem Düsenkontakt 2 geschlossen hält, das Druckgas nicht auf die Stützer 3 und 7 wirken kann. Erst nachdem die Öffnung des Düsenkontaktes 2 freigegeben ist, geben die Rohr teile 9 und 13 dem Druckgas den Weg nach den Isolierkörpern 3 und 7 frei; in diesem Zeitpunkt kann jedoch das Druckgas infolge der geöffneten Düse keine schädlichen Wirkungen mehr auf die Hüllen

ausüben. In der ausgeschalteten Stellung des Schalters ist der Kriechweg auf geschichtetem Isoliermaterial sowohl zwischen den beiden Polen als auch nach Erde hin unterbrochen. Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Druckgas der Schaltstelle aus einem Ringkanal 16 zugeführt wird. Der Ringkanal·, der aus keramischem Isolierstoff bestehen kann, ist durch zusätzliche äußere Metallarmaturen

ίο 23 gegen die zerstörende Wirkung· des Gasdruckes geschützt. Der Ringkanal 16 ist ein Teil der Schaltkammer 22 aus keramischem Isolierstoff, die den Düsenkiontakt 2 trägt. Im Innern der Hülle 22 ist ein Zylinder 17 aus geschichtetem Isolierstoff angeordnet, der durch besondere Einlagen 18 lund 24 verstärkt sein kann. Mit dem Schaltstück 1 ist ein Kolben 20 verbunden, der durch die Ringe 21 gehalten wird. Der Kolben 20 gleitet im unteren Teil des Zylinders 17 und verhindert so lange den Gasaustritt nach dem unteren Teil des Stützers 22, bis der Düsenkontakt 2 durch den ausschaltenden Schaltstift 1 freigegeben ist. Beim Ausschalten strömt aus dem Ringkanal 16 Druckgas in den Schaltraum 30, wobei die Vorsprünge 19 am Isolierzylinder 17 den Druckgasstrahl nach der Unter-. brechungssteile hin richten. Unter de.m Einfluß des Antriebes und des über dem Kolben 20 lastenden Druckes bewegt sich der Schaltstift ι nach unten, gibt die Düsenöffnung frei, um dann, nachdem der Kolben 20 den Isolierzylinder 17 verlassen hat, dem Druckgas auch den Zutritt in den unteren Teil des Stützers 32 zu gestatten. Solange der Kolben 20 den Isolierzylinder 17 nicht verlassen hat, nimmt dieser die Druckwirkung des Druckgases auf. Das am Ende der Schaltbewegung nach dem Stützer 22 austretende Druckgas übt auf diesen keinen nennenswerten Druck mehr aus, weil der Druckstoß bereits abgeklungen ist und ferner der Düsenkontakt 2, also die Abström-

• öffnung, geöffnet ist.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Druckgasschalter, bei dem der den Schaltraum bildende und zur Führung des Druckgases an die Unterbrechungsstelle dienende Isolierkörper aus keramischem Material besteht und im Innern besondere, •aus zähem Isoliermaterial, insbesondere Hartpapier, bestehende und die Führung des Druckgases an die Kontaktstelle übernehmende Hüllen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllen nur im Einschaltzustand des Schalters gegen den keramischen Isolierkörper abgeschlossen sind und beim Ausschalten gegen die keramische Isolierhülle dann geöffnet werden, wenn die Druckgasaustrittsöffnung aus dem Schaltraum freigegeben ist. ·■
2. 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Druckgasführungshülle aus tubusartig ineinandergreifenden, teils bewegliehen und teils feststehenden Rohren besteht, die bei ausgeschaltetem Schalter ineinandergeschoben sind.
3. 3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Druckgasführungshülle im Aus- '-schaltzustand sowohl oberhalb als auch unterhalb der die Stromzuführung zum bewegten Kontakt (1) vermittelnden Armatur (4, 5, 6) unterbrochen ist (Abb. 2).
4. 4. Druckgasschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile (9, 13) der besonderen Druckgasführungshülle mit dem bewegten Kontakt (1) gekuppelt sind.
5. 5. Druckgasschalter, nach Anspruch 1, bei welchem der bewegte Kontakt mit einem im Innern des Schaltraumes vorgesehenen und durch, das Druckgas bewegten Antriebskolben verbunden ist, dadurch ge-kennzeichnet, daß dieser Kolben (20) innerhalb der besonderen Druckgasführungshülle (17) so angeordnet ist, daß er bei eingeschaltetem Schalter den Abschluß der Druckgasführungshülle (17) gegen den'keramischen Isolierkörper (22) bildet und diesen Abschluß während des Ausschaltvorganges öffnet (Abb. 3).
6. 6. Druckgasschalter nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische 'Isolierkörper (22) zusätzlich durch eine äußere Armierung (23) verstärkt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen